
隨著職業教育改革的發展,以崗定課、以賽提技、以證定標的教學設計理念已經在職業教育中廣泛應用,通過學情分析,研究最新高等職業學校建筑工程技術專業教學標準,分析BIM建模工程師的崗位技能要求,以建筑信息模型(BIM)職業技能等級工程證書為把控,設定以“知識目標、技能目標、素質目標”為核心的BIM建模課程教學目標,對BIM建模課堂教學采用“雙師共導,五步遞進”的教學策略,注重對學生科學思維方法的訓練,激發學生學習內驅力。設計大國工匠精神的課程思政主線,貫穿“五步遞進”的教學過程,貫徹崗課融通、課賽融通、課證融通的培養理念,為新時代數字中國建設培養綜合型BIM人才探索了新的教學方法。
隨著黨的二十大報告提出“加快發展數字經濟,建設現代化產業體系”,我國數字化、信息化飛速發展,而建筑行業隨著房地產發展的速度放緩,就業崗位急劇減少,廣大職業院校畢業生面臨著異常嚴峻的就業形勢。如何培養適合數字化時代崗位需求的專業技能人才就成了職業院校的重點研究方向。
2021年4月13日,時任國務院副總理孫春蘭在全國職業教育大會上提出:“加快構建現代職業教育體系。要一體化設計中職、高職、本科職業教育培養體系,深化‘三教改革’,‘崗課賽證’綜合育人,提升教育質量。”“崗課賽證”綜合育人機制第一次在國家層面提出后,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》中提出,深化教育教學改革,完善“崗課賽證”綜合育人機制,按照生產實際和崗位需求設計開發課程,開發模塊化、系統化的實訓課程體系,提升學生實踐能力。基于“崗課賽證”育人體系的各學科課程體系構建研究、基于“崗課賽證”融通理念的新形態教材開發研究的相關論文在各大期刊雜志發表。據此,在傳統教學的基礎上,對BIM建模課程的課堂教學環節進行重新設計,以期提出培養建筑類應用型人才的教學方法。
1 BIM建模課程的“崗課賽證”融通內涵
竇芳在《“崗課賽證”融通的職業教育新形態教材開發邏輯與路徑》一文中提出,“崗課賽證”是綜合“職普融通、知行合一、工學結合”形成的個性化的人才培養新模式。從價值取向來看,“崗”是學生技能學習的方向,“課”是學生技能學習的基礎,“賽”是課程的示范和標桿,“證”是學習成果的評價和檢驗。BIM建模課程的核心教學目標是培養BIM建模工程師;學生在校期間可以參加全國職業院校技能大賽中的GZ008裝配式建筑智能建造、GZ012水利工程BIM建模與應用等賽項;對應的證書是建筑信息模型(BIM)職業技能等級證書。
1.1 崗位需求
BIM建模工程師是指擁有并能夠熟練使用各類BIM技術軟件,創建、應用與管理適用于建設工程及設施規劃、設計、施工及運維所需的三維數字模型的技術人員。
現階段,很多知名企業都較為深入地引進了BIM技術,但是大部分普通企業對BIM技術仍然不夠重視,對BIM技術的應用僅僅局限于BIM技術提供的可視化功能,這樣無法充分地發揮BIM技術的優勢。因為BIM比較核心的應用還有監控項目虛擬進度、統籌調度材料資源、組織調度各部門以及成本計算等。到2020年末,以國有資金投資為主的大中型建筑;申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區,在新立項項目勘察設計、施工、運營維護中,集成應用BIM的項目比率已達到90%。因此,只掌握Autocad的傳統施工員、繪圖員已無法滿足企業用人需求,能夠掌握Revit建模、BIM 5D等多維度信息模型創建的高水平BIM建模工程師的需求量越來越大。
1.2 技能競賽
全國職業院校技能大賽是國家職業教育的重大制度設計與創新,是推動職業教育高質量發展的重要抓手,也是貫徹落實全國職業教育大會精神的重點工作。在教育部和人社部的主導下,各大職業院校通過全國職業院校技能大賽的舉行,加快院校的學生能力與企業崗位需求能力對接,將“1+X”BIM職業技能等級證書考試要求無縫融入賽事培訓中,培訓完成后通過作品的提交深度應用。以行業需求為導向,以崗位技能為核心,以技能培養促進知識學習,引領建筑行業BIM建模人才培養,創新人才培養模式,達到“以賽促學、以賽促教”、促進產教共融、加強校企合作的目的。
1.3 1+X證書
根據國務院辦公廳《關于促進建筑業持續健康發展的意見》(國辦發〔2017〕19號),國家郵電通信人才交流中心印發了《關于開展全國BIM專業技術等級培訓考試的通知》(通信人才〔2018〕9號),這標志著我國BIM專業技術等級考試制度的建立,該文件明確將推動培養創新型、實戰型、復合型專業技術人才。2019年,國務院印發《國家職業教育改革實施方案》,要求高職院校啟動“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點(即“1+X”證書制度試點)工作。“1+X”證書制度不僅能夠深化人才培養模式改革,提高人才培養質量,增強學生職業技能水平,提升創業能力,拓展就業方向,緩解人力資源供給與企業崗位需求之間的矛盾,還能加速企業轉型升級的需求,助力行業創新驅動發展,促進企業對技術技能人才引進的評價模式改革。
建筑信息模型(BIM)職業技能等級證書分為初級、中級和高級三個等級,學生可以根據個人對建模知識技能的掌握程度,結合證書考試大綱要求,自行選擇考試等級。重慶水利電力職業技術學院渝水職院教〔2022〕77 號文件《學生學習成果認定與學分轉換實施辦法》規定:取得職業技能等級證書高級、中級、初級分別可轉換對應學分8分、6分、4分,證書上也會明確“學習成果已經職業教育國家學分銀行認定”,證書內容融入課堂再配合學校政策獎勵會極大程度激發學生學習積極性,也為學生走向BIM建模工程師崗位打下堅實基礎。
2 “崗課賽證\"綜合育人背景下高職院校建筑大類學情分析與教學目標設定
“崗課賽證”綜合育人就需要教師依據國家職業技能標準、行業(地區)職業技能標準、企業職業技能標準,深入了解BIM建模工程師的崗位技能要求,精準把控專業人培方案和課程標準,通過問卷調查、主題討論等方式做好學生學情分析工作,設定合理的知識目標、技能目標和素質目標。
2.1 學情分析
學情分析應在編寫教案時明確體現,可以從以下三個方面入手。
(1)知識和技能基礎分析
知識是連貫的,前一節課所學為后一節課的基礎,學生對前次課內容的掌握程度直接關系到后一課的學習效果。教師通過批改作業、線上答疑等課后活動,對學生知識和技能掌握程度要有一個量化的了解,如果將學習效果分為優良中差四個層次,要清楚每個層次學生所占全班同學的百分比,這樣才能夠有效制定后一節課的教學內容設計。
(2)認知和實踐能力分析
學生的認知和實踐能力會極大程度地影響學生的學習效果,BIM建模對學生的空間立體感和軟件操作能力要求較高,教師要掌握學生在前續課程的學習過程中空間立體感和軟件操作能力是否在隨著課堂的進展逐步提升,針對學生的具體情況適時地調整學生分組情況,組內成員認知和實踐能力呈梯次分布,這樣在后續課堂可以通過團結協作使認知實踐能力相對薄弱的學生得到有效提升。
(3)學習特點分析
學生的學習特點關系到教師課堂教學方法的制定以及教學資源的準備。在BIM建模課堂上,學生有如下幾個特點:
一是對BIM三維建模虛擬仿真平臺的操作感興趣,更喜歡沉浸到VR或三維動畫中學習;二是對單純的理論學習缺乏興趣;對Revit軟件有一定的操作動手能力;三是缺乏自主探究能力,團隊協作意識較差。
針對學生學習特點,教師可以針對性地采用情境代入法、實踐探究法、分組教學法等教學方法來讓學生更好地投入課堂,并準備相應的動畫教學資源提高學生的學習主動性,讓外驅力逐漸轉化為學生學習的內驅力。
2.2 教學三級目標
BIM人才的培養應從低到高進行梯次提升,從會軟件、會建模到會應用,是通過項目實踐應用后逐步發展到能夠進行業務集成的高級BIM管理人員量變到質變的過程。因此,課程團隊將教學目標設定分為三個層次。
(1)知識目標
①了解BIM建模的軟、硬件環境;②熟悉參數化設計的概念與方法;③了解BIM的基本概念及人才需求;④了解BIM模型在造價及施工方面的典型應用。
(2)技能目標
①掌握BIM軟件的基本操作技能;②掌握BIM軟件在建筑設計中的應用,包括在項目協作、模型協同設計、施工管理和運維階段的應用;③掌握BIM模型的瀏覽和漫游方法。
(3)素質目標
①通過BIM建模學習培養學生對新材料、新工藝、新技術、新設備等建筑“四新”技術的探索創新精神;②通過分組教學培養學生的團結協作精神,形成積極向上的世界觀、人生觀和價值觀;③通過BIM軟件操作培養學生吃苦耐勞的奮斗精神和嚴謹務實的工作作風。
3 “崗課賽證”融通背景下課堂教學環節設計
BIM建模課程教學環節的設計以學生為中心,根據課前反饋將學生進行混層分組,組內設置小組長,實現一幫一帶,提高小組任務完成度。通過設置大量的學生活動把課堂學習的主動權交給學生,將高效學習的方法傳授給學生,使學生成為課堂學習的責任主體,徹底改變傳統“老師講學生聽”填鴨式課堂教學模式,讓學生主動學習、樂于學習,在學習的過程中明確學習任務、理解工作原理、掌握崗位技能、提高綜合素質。
課程在教學過程中主要以完成學習任務為主線,教師將教學內容巧妙地隱藏在每個教學任務之后,通過團建的模式,通過擬定任務場景,圍繞每一個場景進行導入任務、探究工藝、分析流程、妙練技能、評價質量的五步遞進閉環教學設計,引導學生團隊獨立分析任務、實施任務,提高團隊協同意識。在這種教學模式下,學生會獲得較大的成就感和獲得感。整個教學過程雙師共導,圍繞教學任務用“五步遞進”的方式設置教師活動和學生活動,如圖1所示。
3.1 雙師共導
隨著建筑產業化和數字化的不斷推進,建筑市場提出了新設計、新建造、新運維的三新概念,為了滿足市場要求,建筑行業的崗位也在不斷更新迭代,以BIM為核心的崗位就多達十余種。例如,BIM建造師、BIM咨詢工程師、BIM深化設計師、智慧工地專員、BIM數據維護員、BIM施工項目經理等。每個崗位都對高校培養人才提出了新的要求,為此,在BIM課堂引進企業導師就成為課堂革命必須邁出的一步。
(1)學校專業教師
在BIM建模課堂上,學校教師負責“五步遞進”中的前三步:導入任務、探究工藝、分析流程,在每個步驟中應用相應的數字化教學資源,引入課程思政體系,以遵紀守法、熱愛祖國、熱愛共產黨、熱愛人民、熱愛集體為思政教育主線,圍繞對新時代中國特色社會主義的政治認同,培養學生家國情懷,提高學生文化素養,貫徹我國憲法法治意識,將優化后的課程思政內容潤物細無聲地融入BIM教學各個環節,在學習BIM建模專業技能的同時學會做人做事的道理,理解社會主義核心價值觀的要求,敢于擔當實現民族復興的理想和責任,從而實現我們所設定的知識目標和素質目標。
(2)企業實踐導師
在BIM建模課堂上,根據授課內容,邀請設計院的資深設計師作為企業導師來主導“五步遞進”中的第四步妙練技能。企業導師為學生進行案例實踐課程的授課,可以彌補學校理論教師在企業實踐經驗方面的不足。讓學生體驗在真實項目中BIM應用的場景,了解建筑市場最前沿的設計理念、施工技術,體會在實際崗位上如何將理論知識轉化為實際應用的過程。
企業導師在課堂上帶領學生熟悉將來新型工作崗位對從業者能力的具體要求,例如,BIM深化設計能力、BIMVR設計能力、BIM識圖建模能力、BIM模型綜合應用能力、BIM數字化造價能力、數據分析能力、智能建造產品應用能力等,使學生在實踐中更好地達到課程預設三大教學目標中的技能目標。
“五步遞進”教學法中的第五步評價質量就由學校專業教師和企業實踐導師共同參與,通過多維度的教學評價,掌握學生的學習效果,將學生教學目標的實現情況量化體現,以便于后續課程中針對重點難點以及學習薄弱環節做出針對性的教學設計。
3.2 五步遞進
(1)導入任務
在課程的開始階段,通過信息化教學平臺UCLASS分享BIM發展應用的動畫資源或者BIM相關產業的最新動態,引入相關的知識概念,激發學生的學習興趣,讓學生對所學內容產生好奇心,挖掘學生學習的內在驅動力。借助學生感興趣的資源導入每次課堂的任務,有助于學生正確把握課堂的教學目標,了解課程內容的重點、難點。
課程思政:此教學環節通過引入建筑市場最新成果培養學生的文化自信和職業榮譽感,堅定學生深耕專業的信心,激發學生為建設新時代中國特色社會主義作貢獻的決心。
(2)探究工藝
學生了解學習任務之后,教師分享數字化資源庫,將BIM教學任務中涉及的操作技術要點以及規范相關要求通過情境代入法、分組討論法等方法逐一展現給學生,并確保學生對所講知識點有較為清晰的理解和掌握,穩步推進高效課堂的實施。介紹BIM建模職業技能等級證書對該部分知識的考點以及BIM建模全國學生技能競賽對該部分內容的應用要求。
課程思政:此教學環節通過解析BIM建模任務、引入國家標準規范培養學生的遵紀守法意識,引導學生開拓創新、精益求精。
(3)分析流程
學生利用虛擬仿真平臺通過動手操作了解BIM建模軟件操作流程,教師同步演示讓學生熟悉操作流程。通過提問的方式引導學生深入了解每一個操作步驟的含義,學生再進行分組討論掌握軟件操作步驟中的技術要點。
課程思政:此教學環節通過三維動畫展示BIM建模過程,以此培養學生獨立分析、獨立思考、獨立判斷的工作能力,在將來面對復雜工作任務時,能夠有條不紊地制訂計劃、分解目標并逐步實現。
(4)妙練技能
學生以小組為單位,建立互助、合作、探究的學習模式,由企業資深BIM建模工程師主導,企業導師明確操作要求,手把手指導學生完成操作。將數字技術在實際崗位中的應用引入高職課堂,培養學生在今后的崗位上能夠運用課程技能開展實際工作的職業生涯發展能力。
課程思政:此教學環節通過動手實操,培養學生精益求精、吃苦耐勞的大國工匠精神,在操作過程中穿插大國工匠故事,引導學生產生共鳴,激發內心為中華民族偉大復興而奮斗的動力。
(5)評價質量
構建以學生為主體的“崗課賽證”三位一體評價機制,以學生職業能力提升為核心,從課程教學、崗位要求、證書標準及競賽要求等方面對課程實施效果進行審視,深化課程評價。課堂任務完成質量評價包括學生自評、小組互評、教師點評,在綜合評價過程中重點關注差異化增長目標和增值速度的評定,針對不同水平的群組實施不同的增值評價標準,由衡量標尺變成學習伙伴,增強內驅力,緩解壓力,創造良性競爭的學習氛圍。進一步加強思政教育,強化規范意識,在教學及訓練中增加環節考核學生對規范的掌握,評價中強化規范評分。由最后的綜合得分來衡量學生的課堂是否高效,學習效果是否達到預期要求,從而制訂下一課的教學計劃。
課程思政:此教學環節通過多維度評價模式,培養學生團結協作精神、組織協調能力,以及嚴格自律、追求卓越的進取精神。
4 總結
本次課程設計探索在“崗課賽證”綜合育人背景下,以學生為教學中心,以學生為課堂主體,通過學情分析設定BIM建模課程的三級教學目標;采用“雙師共導,五步遞進”的教學環節設計方法,注重對學生科學思維方法的訓練,提高課堂趣味性,培養學生探索未知、追求真理、不懼困難、勇敢攀登科學高峰的責任感和使命感,從而激發學生學習內驅力。
設計大國工匠精神的課程思政主線,貫穿五步遞進的教學過程,引導學生深入建筑市場,積極動手實踐,關注工作崗位能力需求,從學生的知識、能力、價值觀等維度,培育學生經世濟民、誠信服務、德法兼修的職業素養。通過推動BIM類課程教學改革,貫徹崗課融通、課賽融通、課證融通的培養理念,為新時代數字中國建設培養有知識、有技能、有素質、有情操的綜合型BIM人才。
本文系重慶水利電力職業技術學院2023年度校級教改項目“基于機電BIM建模及綜合應用的‘崗課賽證’綜合育人體系研究”(編號:202309);2023年重慶市職業教育教學改革研究項目“數字化賦能建筑工程技術專業轉型的探索與實踐”(編號:Z233187)階段性成果。